移动床吸附理论简介

　　固定床吸附分离设备是间歇操作，设备结构简单，操作易于掌握，有一定的可靠性，常被中、小型生产装置所采用。但固定床切换频繁，是不稳定操作，产品质量会受到 一定影响，而且生产能力小，吸附剂用量大。因此，如何使间歇操作过渡到连续操作，以便大型化及自动化，成为化工生产的方向。

　　在移动床吸附器中，由于固体吸附剂连续运动，使流体及吸附剂两相均以恒定的速度通过设备，任一断面上的组成都不随时间而变，即操作是连续稳定状态。为了达到许多理论级的分离，故采用逆流操作。因为如果采用两相并流，则最好的结果只能是流出的两股流体之间达到平衡，只相当于一个理论级。以下的讨论以逆流操作为限。

　　图 I为一移动床吸附装置，是用由椰壳或果核制成的致密坚硬的活性炭，进行轻烃气体分离而设计的，称为“超吸附器”。设备高约20～30ｍ，分为若干段，最上段为冷却器，是垂直的列管式热交换器，用于冷却吸附剂，往下是吸附段、增浓段(精馏段)、气提段，它们彼此由分配板隔开。最下部是脱附器，它和冷却器一样也是列管式的热交换器。在塔的下部还装有吸附剂流控制器，固体颗粒层高度控制器以及颗粒卸料阀门及其封闭装置。塔的结构可以使固相连续，稳定的输入和输出，气固两相接触良好，不致发生沟流或局部不均匀现象。

　　超吸附器的工作原理如下：经脱附后的活性炭从设备顶部连续进入冷却器，使温度降低后，经分配板进入吸附段，再由重力作用不断下降通过整个吸附器。在吸附段与气体混合物逆流接触，气体中易被吸附的重组分优先被吸附，没有被吸附的气体便从吸附段的顶部引出称为塔顶产品或轻馏分。吸附了吸附质的活性炭从吸附段进入增浓段，与自下而上的气流相遇，固体上较易挥发的组分被置换出去，置换出来的气体向上升，吸附剂离开增浓段时，就只剩下易被吸附的组分，这样在此段内就起到了“增浓”作用。吸附剂进入气提段后，此时吸附剂富含易吸附的组分，被蒸气加热和吹扫使之脱附，部分上升到增浓段作为回流，部分作为塔底产品。固体吸附剂继续下降经脱附器进一步把尚未脱附的吸附质全部脱附出来，然后吸附剂下降到下提升罐，再用气体提升至上提升罐，从顶部再进入冷却器，如此循环进行吸附分离过程。

图I 超吸附塔结构图